المفتاح لحياة أطولبطارية LFP هو جهد التشغيل، والذي يتراوح بين 3.2 و3.65 فولت، وهو أقل من الجهد الذي تستخدمه عادةً بطارية NCM.تستخدم بطارية ليثيوم فوسفات الحديد الفوسفات كمادة إيجابية وقطب جرافيت الكربون باعتباره القطب السالب؛لديهم أيضًا عمر خدمة طويل واستقرار حراري جيد وأداء كهروميكانيكي جيد.
بطارية LFPتعمل بجهد اسمي 3.2 فولت، لذلك عند توصيل أربع بطاريات، يمكن الحصول على بطارية 12.8 فولت؛يمكن الحصول على بطارية 25.6 فولت عند توصيل 8 بطاريات.ولذلك، الكيمياء LFP هو الخيار الأفضل لاستبدال بطاريات الرصاص الحمضية ذات الدورة العميقة في مختلف التطبيقات.وحتى الآن، فإن كثافة الطاقة المنخفضة فيها هي التي تحد من استخدامها في المركبات الكبيرة، لأنها أرخص بكثير وأكثر أمانًا.وأدى هذا الوضع إلى اعتماد هذه التكنولوجيا في السوق الصينية، ولهذا السبب يتم تصنيع 95% من بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد في الصين.
تعمل البطارية المزودة بأنود الجرافيت وكاثود LFP بجهد اسمي يبلغ 3.2 فولت وبجهد أقصى يبلغ 3.65 فولت.مع هذه الفولتية (المنخفضة جدًا أيضًا)، يمكن تحقيق 12000 دورة حياة.ومع ذلك، يمكن للبطاريات التي تحتوي على أنود الجرافيت وكاثود NCM (أكسيد النيكل والكوبالت والمنغنيز) أو NCA (أكسيد النيكل والنيكل والألومنيوم) أن تعمل بجهد أعلى، بجهد اسمي يبلغ 3.7 فولت وحد أقصى يبلغ 4.2 فولت.وفي ظل هذه الظروف، فمن غير المتوقع تحقيق أكثر من 4000 دورة شحن وتفريغ.
إذا كان جهد التشغيل منخفضًا، يكون الإلكتروليت السائل بين قطبي البطارية (الذي تتحرك من خلاله أيونات الليثيوم) أكثر استقرارًا كيميائيًا.يشرح هذا الجزء لماذا تتمتع بطارية LTO التي تعمل بجهد 2.3 فولت وبطارية LFP التي تعمل بجهد 3.2 فولت بعمر أفضل من بطارية NCM أو NCA التي تعمل بجهد 3.7 فولت.عندما تكون البطارية ذات شحنة أعلى وبالتالي جهد أعلى، فإن المنحل بالكهرباء السائل سيبدأ ببطء في تآكل قطب البطارية.ولذلك، لا توجد بطارية تستخدم الإسبنيل في الوقت الحاضر.الإسبنيل هو معدن يتكون من المنجنيز والألومنيوم.يبلغ جهد الكاثود 5 فولت، ولكن هناك حاجة إلى إلكتروليت جديد وطلاء إلكترود محسّن لمنع التآكل.
ولهذا السبب من الضروري إبقاء البطارية عند أدنى مستوى ممكن من SoC (حالة الشحن أو نسبة الشحن)، لأنها ستعمل بجهد أقل وسيتم إطالة عمرها الافتراضي.
وقت النشر: 10 فبراير 2023